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Les Champs Phlégréens, une bombe à retardement ? Are the Phlegrean Fields a time bomb ?

Selon une étude effectuée par des chercheurs du University College de Londres et de l’Institut national italien de recherche en géophysique et volcanologie, le volcan des Champs Phlégréens, en sommeil depuis près de six siècles, se rapprocherait d’une possible éruption. Les chercheurs expliquent que le volcan s’est fragilisé au fil du temps et qu’il est donc plus susceptible de lâcher prise.

Des articles de ce type sont publiés régulièrement et, au final, on se rend compte qu’on n’en sait guère plus sur les risques à court terme générés par cette zone volcanique en milieu urbain.
La nouvelle étude a utilisé un modèle de fracturation volcanique pour interpréter les modèles de sismicité et de soulèvement du sol. On a enregistré des dizaines de milliers de séismes autour du volcan, et la ville de Pouzzoles, qui se trouve au cœur des Champs Phlégréens, s’est soulevée de près de 4 mètres à cause des épisodes de bradyséisme qui affectent la région. Selon les chercheurs, ces événements ont étiré des parties du volcan « presque jusqu’au point de rupture », et le sol semble « prêt à se rompre plutôt que plier. »

Incrustations de coquillages dans les colonnes du temple dit de Serapis à Pouzzoles (Photo: C. Grandpey)

Les séismes sont causés par le mouvement de fluides sous la surface. La nature de ces fluides reste toutefois inconnue, mais les chercheurs pensent qu’il peut s’agir de roche en fusion, de magma ou de gaz volcaniques.
Les séismes se sont produits pendant les périodes d’activité du volcan. La dernière éruption a eu lieu en 1538 et le volcan a montré des signes d’activité pendant des décennies, avec des pics dans les années 1950, 1970 et 1980. Il a traversé une période d’activité « plus lente » au cours des 10 dernières années, mais 600 séismes ont été enregistrés en avril, ce qui représente un nouveau record mensuel.
On qualifie souvent les Champs Phlégréens de « supervolcan »capable de produire des éruptions de catégorie 8, le niveau le plus élevé sur l’Indice d’explosivité volcanique (VEI). Cependant, cette appellation est abusive car la plus puissante éruption jamais enregistrée appartient à la catégorie 7 sur le VEI.

Vue de la Solfatara, le point le plus chaud des Champs Phlégréens (Photo: C. Grandpey)

Dans sa conclusion, l’étude indique que si les Campi Flegrei sont peut-être proches de la rupture, rien ne prouve qu’une éruption se produira réellement. « La rupture peut ouvrir une fissure à travers la croûte, mais le magma doit encore pousser au bon endroit pour qu’une éruption se produise. »
Source  : Médias d’information scientifique.

Le problème avec les Champs Phlégréens,c’est que le volcan se trouve dans une zone densément peuplée du sud de l’Italie. Si une éruption devait se produire, elle serait annoncée par plusieurs paramètres géophysiques et géochimiques, mais elle pourrait se déclencher rapidement et le temps d’évacuation de la population pourrait être très court. L’infrastructure des villes dans cette partie du pays rendrait probablement l’opération très compliquée. 500 000 personnes vivent dans ce que la Protection civile a désigné zone rouge, la plus à risque. 800 000 autres personnes vivent dans la zone jaune.

L’évacuation de Pouzzoles sera forcément compliquée (Photo: C.Grandpey)

Les autorités ont élaboré un plan d’évacuation, en vertu duquel les habitants auront trois jours pour partir par leurs propres moyens ou par les transports en commun. Le niveau d’alerte – vert, jaune, orange et rouge – est revu mensuellement. Le niveau d’alerte à Pouzzoles est actuellement Jaune. Les habitants reçoivent des alertes lorsque se produisent des séismes d’une magnitude de M 1,5 ou plus.

Ce n’est pas la première fois qu’une étude est publiée, mettant en garde contre une possible éruption des Champs Phlégréens à court terme. Cependant, des événements récents ont montré que notre capacité à prévoir les éruptions est très faible. Il faut juste croiser les doigts et espérer que ce volcan ne causera pas une catastrophe humaine comme le Vésuve voisin l’a fait dans le passé.

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According to a study conducted by researchers from England’s University College London and Italy’s National Research Institute for Geophysics and Volcanology, the Campi Flegrei volcano, which has been dormant for nearly six centuries, is inching closer to a possible eruption. The researchers explain that the volcano has become weaker over time and as a result is more prone to rupturing.

Articles of this type are published regularly and, in the end, we realize that we know little more about the short-term risks generated by this volcanic zone in an urban environment.

The new study used a model of volcano fracturing to interpret the patterns of earthquakes and ground uplift. There have been tens of thousands of earthquakes around the volcano, and the town of Pozzuoli, which rests on top of Campi Flegrei, has been lifted by nearly 4 meters as a result of them. The quakes and rising earth have stretched parts of the volcano « nearly to the breaking point, » according to a news release about the study, and the ground seems to be breaking, rather than bending.

The earthquakes are caused by the movement of fluids beneath the surface. It’s not clear what those fluids are, but researchers say they may be molten rock, magma or natural volcanic gas.

The earthquakes have taken place during the volcano’s active periods. While it last erupted in 1538, it has been « restless » for decades, with spikes of unrest occurring in the 1950s, 1970s and 1980s. There has been « a slower phase of unrest » in the past 10 years, but 600 earthquakes were recorded in April, setting a new monthly record.

Campi Flegrei is often referred to as a « supervolcano, » which can produce eruptions reaching a category 8 — the highest level on the Volcano Explosivity Index (VEI). However, the biggest-ever eruption only ranked as a category 7 on the VEI.

The study’s conclusion says that while Campi Flegrei may be closer to rupture, there is no guarantee that this will actually result in an eruption. « The rupture may open a crack through the crust, but the magma still needs to be pushing up at the right location for an eruption to occur. »

Source : Scientific news media.

The problem with the Phlegrean Fields is that the volcano is located in a densely populated area of southern Italy. Should an eruption occur, it will be annouced by several geophysical and geochimical parameters, but it could be triggered rapidly and the time to evacuate the population might be very short. The infrastructure of town in this part of the country would probably make the operation very complicated. 500,000 people live in what Italy’s civil protection agency has designated the red zone – the area at highest risk. Another 800,000 people live in the yellow zone.

Authorities have drawn up an evacuation plan, under which residents will be moved out using their own or public transport within three days. The risk level – green, yellow, orange and red – is reviewed monthly. The alert level in Pozzuoli is currently yellow. Locals receive alerts for all tremors of a magnitude of 1.5 or greater.

This is not the first time a study has beeen released, warning of a possible eruption of the Campi Flegrei in the short term. However, recent events have shown that our ability to predict eruptions is very low. We just need to cross our fingers and hope this volcano will not cause a human disaster like neighbouring Vesuvius did in the past.

Séisme dans le secteur des Champs Phlégréens // Earthquake in the Phlegrean Fields area

19 décembre 2020, 23h30.

On vient de m’informer qu’un séisme vient de secouer le secteur des Champs Phlégréens à proximité de Naples. La secousse a notamment été ressentie à Pouzzoles. Une séquence sismique de basse magnitude avait déjà été enregistrée dans l’après-midi. Plus d’informations demain après une bonne nuit de sommeil.

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Mise à jour du 20 décembre 2020.

La secousse que je signalais le 19 décembre au soir fait partie d’un essaim sismique qui a affecté la zone des Champs Phlégréens. D’une magnitude de M 2,4, elle a été enregistrée à 22h54. L’épicentre a été localisé à Pouzzoles et l’hypocentre à une profondeur de seulement 2 km. L’événement, s’il n’a pas provoqué de dégâts matériels, a déclenché un moment de panique à Pouzzoles et dans la banlieue ouest de Naples dans des localités comme Agnano, Bagnoli, Fuorigrotta où la population a bien senti la terre trembler. Certaines personnes ont affirmé avoir entendu un rugissement.   .

On sait que les crises sismiques sont relativement fréquentes dans cette région qui est connue pour les événements bradysismiques qui font varier le niveau du sol. L’Osservatorio Vesuviano indique qu’au cours du mois de novembre 2020, 225 séismes basse énergie ont été enregistrés dans la caldeira des Campi Flegrei, avec une magnitude maximale égale à M 1,1 ± 0,3. 204 événements (91%) avaient une magnitude inférieure à M 1,0. Sur 17 autres événements, il n’a pas été possible de déterminer la magnitude en raison de la faible amplitude du signal qui ne se distinguait pas clairement du bruit de fond. Au total, 124 événements ont été localisés (55% de ceux enregistrés) situé principalement entre Pouzzoles et la région de Solfatara-Pisciarelli avec des profondeurs ne dépassant pas 2,5 km.

S’agissant de la déformation du sol, l’Observatoire explique que les instruments détectent « une géométrie radiale de soulèvement du sol centrée dans la région de Pozzuoli avec une vitesse moyenne d’environ 10 mm / mois. Le soulèvement enregistré à la station GPS de Rione Terra (Rite) à partir de janvier 2016, est d’environ 39 cm.

Les mesures de température montrent des tendances relativement stables avec une légère tendance à la baisse.

Les paramètres géochimiques confirment les tendances à la hausse observées précédemment. »

Source : La Repubblica, Osservatorio Vesuviano.

Le séisme du 19 décembre 2020 n’a donc rien de vraiment inquiétant. Il nous rappelle seulement que cete région de la Campanie est très active d’un point de vue géologique et qu’il faut la surveiller attentivement. Elle fait partie de la conurbation napolitaine et rassemble des dizaines de milliers d’habitants.

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Update December 20, 2020.

The earthquake that was recorded in the evening of December 19th was part of a seismic swarm that affected the area of ​​the Phlegrean Fields. With a magnitude of M 2.4, it occurred at 22:54. The epicentre was located in Pozzuoli and the hypocentre at a depth of only 2 km. The event, if it did not cause material damage, triggered a moment of panic in Pozzuoli and in the western suburbs of Naples in places like Agnano, Bagnoli, Fuorigrotta where the population felt the earth tremble. Some people claimed to have heard a roar.

Seismic crises are known to be relatively frequent in this region which is known for bradysismic events which cause the ground level to fluctuate. The Osservatorio Vesuviano indicates that during the month of November 2020, 225 low-energy earthquakes were recorded in the Campi Flegrei caldera, with a maximum magnitude equal to M 1.1 ± 0.3. 204 events (91%) had a magnitude less than M 1.0. For 17 other events, it was not possible to determine the magnitude due to the low amplitude of the signal which was not clearly distinguishable from the background noise. In total, 124 events were located (55% of those recorded) located mainly between Pozzuoli and the region of Solfatara-Pisciarelli with depths not exceeding 2.5 km.

Regarding soil deformation, the Observatory explains that the instruments detect « a radial geometry of soil uplift centered in the Pozzuoli region with an average velocity of around 10 mm / month. The uprising recorded at the GPS station of Rione Terra (Rite) from January 2016, is approximately 39 cm.

Temperature measurements show relatively stable trends with a slight downward trend.

The geochemical parameters confirm the upward trends observed previously.”

Source: La Repubblica, Osservatorio Vesuviano.

The earthquake of December 19th, 2020 is therefore not really worrying. It only reminds us that this region of Campania is geologically very active and needs to be carefully monitored. It is part of the Neapolitan conurbation that gathers tens of thousands of inhabitants.

L’éruption mystère des Champs Phlégréens (Italie) // The mystery eruption of the Phlegrean Fields (Italy)

Les Campi Flegrei – Champs Phlégréens en français – sont considérés comme l’un des volcans les plus dangereux sur Terre, d’autant plus qu’il se situe à la périphérie de Naples, dans une région densément peuplée. Les Champs Phlégréens forment une vaste caldeira de 13 km de large au sein de laquelle on trouve de nombreux anneaux de tuf phréatique et des cônes pyroclastiques. La région est bien connue pour ses épisodes bradysismiques qui se caractérisent par des soulèvements et des affaissements du sol. On peut parfaitement voir les signes de ce phénomène sur les colonnes du temple de Sérapis à Pouzzoles. La dernière éruption des Champs Phlégréens a eu lieu en 1528.
Dans une récente étude publiée dans la revue Geology, des chercheurs de l’Université d’Oxford ont fait remonter aux Champs Phlégréens une éruption préhistorique de grande envergure qui avait recouvert de cendre la Méditerranée il y a 29 000 ans. Ce qui est intéressant, c’est que les recherches ont réduit considérablement l’intervalle de temps qui sépare les éruptions de ce volcan.
L’étude britannique situe le moment de cette éruption majeure entre deux éruptions bien connues des Champs Phlégréens, il y a 15 000 et 40 000 ans. Depuis la fin des années 1970, les scientifiques ont identifié une couche de cendre volcanique préhistorique dans des carottes de sédiments extraites de sites couvrant une superficie de 150 000 km2 en Méditerranée centrale. Cette couche de cendre indique clairement qu’une grande éruption volcanique a eu lieu. Bien que la région soit bien connue pour ses nombreux volcans actifs, tels que le Vésuve, les scientifiques n’avaient encore pas réussi à faire correspondre cette couche de cendre plus ancienne et plus étendue à un volcan ou une éruption spécifique.
Les chercheurs de l’Université d’Oxford ont identifié un dépôt de matériaux  riche en cendre dans la ville de Naples, produit par les Champs Phlégréens, et dont la composition chimique correspond à la couche de cendre préhistorique identifiée dans la région méditerranéenne.
Les scientifiques ont éprouvé des difficultés pour attribuer de manière irréfutable ces retombées de cendre aux Champs Phlégréens car il y existait peu de preuves d’une importante éruption à proximité du volcan. Cela est dû en partie au fait qu’une puissante éruption plus récente avait enseveli la région de Naples sous une épaisse couche de cendre qui dissimulait en grande partie les preuves de cet événement plus ancien. En établissant un lien entre l’épaisseur des dépôts de cendre trouvés à Naples et ceux conservés dans des carottes de sédiments prélevées en Méditerranée centrale, il a été possible d’apporter des preuves sur l’envergure de cette éruption majeure.
L’étude montre l’importance de prendre en compte les retombées de cendre retombées à une grande distance du volcan lorsque l’on essaye de retrouver le moment et l’ampleur des éruptions explosives du passé.
Source: Université d’Oxford, The Watchers.

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The Campi Flegrei – or Phlegrean Fields – are considered as one of the most dangerous volcanoes in the world, all the more as they are located on the outskirts of Naples, in a densely populated area. The Phlegran Fields form a large 13-km-wide caldera that contains numerous phreatic tuff rings and pyroclastic cones. The region is well known for its bradyseismic episodes characterised by dramatic uplift and subsidence of the ground. Signs of thesde events can be clearly seen on the columns of Temple of Serapis in Pozzuoli. The last eruption of this volcano took place in 1528.

In a recent study published in the journal Geology, University of Oxford researchers have traced the origin of a large-scale pre-historic eruption that blanketed the Mediterranean region in ash 29 000 years ago to the Phlegrean Fields volcano. What is interesting is that the research drastically reduces the volcano’s eruption recurrence interval.

This research positions the timing of this large-scale eruption between two well-known large-scale eruptions of the volcano, at 15 000 and 40 000 years ago, drastically reducing the recurrence interval of large magnitude eruptions at the volcano.

Since the late 1970s scientists have identified the same pre-historic volcanic ash layer in sediment cores extracted from sites ranging across 150 000 km2 of the central Mediterranean. This widespread ash layer clearly indicated a large volcanic eruption. Although the region is well known for its many active volcanoes, such as Mount Vesuvius, scientists had failed to confidently match this older, far-ranging ash deposit to a specific volcano or eruption.

The University of Oxford reserachers have identified an ash rich-eruption deposit within the city of Naples which was produced by the Phlegean Fields and has a chemical composition that matches the prehistoric ash layer traced across the Mediterranean region.

It was difficult to reliably attribute this major ashfall event to the Phlegean Fields because there was limited evidence for a large eruption close to the volcano. This was in part because a more recent large-scale eruption of the volcano buried the Naples area in a thick ash deposit, largely concealing the evidence of this older event. By linking the thickness of the ash deposits found in Naples, to those preserved in cores from across the central Mediterranean, the model was able to demonstrate and provide important constraints on the size of this large magnitude eruption.

The study also highlights the importance of considering ashfall events preserved well away from the volcano when reconstructing the timing and scale of past explosive eruptions.

Source : University of Oxford, The Watchers.

Zone des Champs Phlégréens (Source: Wikipedia)

Nouvelles recherches sur les Champs Phlégréens // New research on the Phlegrean Fields

Les supervolcans sont un peu comme le monstre du Loch Ness en Écosse: ils apparaissent de temps en temps dans les journaux et les magazines, mais personne n’a jamais assisté à leurs éruptions. En Italie, les Champs Phlégréens font partie de ces supervolcans qui pourraient devenir un danger pour les zones habitées.
Une étude récente a confirmé les conclusions de recherches précédentes. Les Campi Flegrei semblent accumuler du magma en évoluant vers une phase pré-éruptive. Les scientifiques ne disent pas qu’une éruption majeure est imminente, mais au vu des conditions actuelles, ils pensent qu’une telle éruption de grande envergure pourrait se produire dans les Champs Phlégréens à « un moment indéterminé du futur ». Ces propos confirment que nous ne sommes actuellement pas en mesure de prévoir les éruptions volcaniques.
Avec Yellowstone aux États-Unis, les Campi Flegrei font partie des rares supervolcans actifs dans le monde. Ils se trouvent dans le sud de l’Italie, à une quinzaine de kilomètres à l’ouest de Naples qui rassemble quelque 1,5 million d’habitants. La dernière éruption remonte à 1538; ce fut un événement relativement mineur, connu sous le nom d’éruption du Monte Nuovo. Cependant, il y a 40 000 ans, le volcan a connu une éruption majeure, à peine moins puissante que celles enregistrées à Yellowstone.
Au cours des 60 dernières années, la région volcanique avec ses 24 cratères et autres édifices a montré des signes d’activité, et les scientifiques l’ont étudiée de près pour mieux comprendre l’évolution de la situation.
Dans une étude publiée dans Science Advances, une équipe de chercheurs a examiné des échantillons de roche, de minéraux et de verre prélevés lors de 23 éruptions sur les Campi Flegrei, dont les deux plus importantes des 60 000 dernières années. En analysant les éléments contenus dans ces échantillons, les scientifiques ont pu se faire une idée de la situation avant et après les éruptions.
L’analyse des éléments montre qu’il y a eu des changements importants dans la température et la teneur en eau du magma à certains moments de l’histoire éruptive des Champs Phlégréens. Il a été constaté que les minéraux à l’intérieur du magma diminuaient avec le temps, tandis que la teneur en eau augmentait. Ils ont constaté qu’une telle évolution s’était produite avant l’éruption du Monte Nuovo.
L’équipe scientifique a remarqué qu’après l’éruption du Monte Nuovo, les Campi Flegrei sont entrés dans une nouvelle phase d’inactivité. Depuis les années 1950, il y a eu trois grandes périodes de regain d’activité qui ont fait craindre un réveil du volcan. Une ascension du magma  d’environ 8 km jusqu’à environ 3 km est tenue pour responsable de cette activité. [Note personnelle: tout cela est cohérent avec les épisodes bradysismiques observés dans la région.]
Les dernières études indiquent que la situation actuelle peut s’expliquer par la présence d’un magma saturé en eau dans la croûte supérieure, ce qui favoriserait la constitution d’un énorme réservoir magmatique. Les chercheurs pensent que le système d’alimentation des Champs Phlégréens entre actuellement dans une nouvelle phase qui pourrait aboutir, à un certain moment du futur, à une éruption de grande ampleur. On pense en général qu’une telle éruption ressemblerait assez à celles observées au cours des 15000 dernières années. Elle se situerait entre la dernière éruption (Monte Nuovo, 1538, 0,02 km3) et l’éruption du Vésuve qui a recouvert Pompéi et Herculanum. De tels scénarios sont pris en compte dans le cadre de la gestion des catastrophes.

Source: Newsweek.

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Earth’s supervolcanoes are like the Loch Ness monster in Scotland: they emerge from time to time in the newspapers and magazines but nobody has ever seen their eruptions. In Italy, the Phlegrean Fields is one of the supervolcanoes that could become a ththreat to populated areas.

A recent study has confirmed what previous research had already concluded. The Campi Flegrei appears to be accumulating magma as it transitions to a pre-eruption state. Scientists do not say that a large eruption is imminent, but they suggest that current conditions at Campi Flegrei indicate one could happen at « some undetermined point in the future. » This statement confirms that we are currently unable to predict volcanic eruptions.

With Yellowstone in the U.S., Campi Flegrei is one of the few active supervolcanoes in the world. It is located in southern Italy, about 15 kilometres to the west of Naples, which is home to around 1.5 million people. The last time it erupted was in 1538 ; it was a fairly small event known as the Monte Nuovo eruption. However, 40,000 years ago, it produced a major eruption, slightly less powerful than the ones recorded at Yellowstone.

Over the last 60 years, the volcanic region with its 24 craters and edifices has shown signs of unrest, and scientists have been studying it and monitoring it closely to better understand the changes taking place.

In a study published in Science Advances, a team of researchers examined rock, mineral and glass samples taken from 23 eruptions at Campi Flegrei, including the two biggest from the last 60,000 years. By analyzing the elements within these samples, the scientists were able to construct a picture of what was happening before and after eruptions.

Analysis of the elements suggests there were critical changes to the temperature and water content of the magma at certain points in the eruptive history of Campi Flegrei. Minerals in the magma were found to decrease over time, while water content increased. They found that this happened before the Monte Nuovo eruption.

The research team notes that after the Monte Nuovo eruption, Campi Flegrei entered a “new phase” of inactivity. Since the 1950s, there have been three “major periods of unrest,” raising concern that the volcano is reawakening. A magma ascent from about 8 km to about 3 km has previously been blamed for this unrest. [Persona note: All this is consistent with the episodes of bradyseism observed in the region.]

The latest findings suggest this is consistent with the presence of water-saturated magma in the upper crust, allowing for the buildup of a huge magma reservoir. The researchers suggest that the plumbing system at Campi Flegrei is currently entering a new buildup phase, potentially culminating, at some undetermined point in the future, in a large volume eruption.

Should an eruption occur, the best guess is that it will have a size and behaviour similar to that seen during past 15,000 years or so, hence ranging from the size of the last eruption (Monte Nuovo, 1538, 0.02 cubic km) to something similar to the eruption of Vesuvius that overwhelmed Pompeii and Herculaneum. These are the scenarios being used to prepare mitigation plans.

Source : Newsweek.

Site des Champs Phlégréens avec le Monte Nuova. A noter que la Solfatara reste fermée au public suite à l’accident qui a coûté la vie à un jeune garçon et ses parents en septembre 2017 (voir ma note à ce sujet: https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2017/09/13/drame-a-la-solfatara-italie-drama-at-the-solfatara-italy/)